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臭氧發(fā)生器的氧化作用

來(lái)源:青島維斯特電子凈化設(shè)備有限公司   2010年06月17日 10:42  

一、臭氧發(fā)生器的氧化作用概述

    臭氧作為氧化劑、催化劑和精制劑而應(yīng)用于化工、石油、造紙、紡織和制藥、香料工業(yè)。臭氧的強(qiáng)氧化能力很容易打斷烯烴、炔烴類有機(jī)物的碳鏈結(jié)合鍵,使其部分氧化后組合成新的化合物。目前國(guó)內(nèi)很多的香料廠利用臭氧代替高錳酸鉀等氧化劑,產(chǎn)品質(zhì)量提高、成本下降并減少了環(huán)境污染。我國(guó)一批香料合成提純項(xiàng)目將采用臭氧工藝。
  新型材料炭素纖維經(jīng)臭氧表面處理后品質(zhì)提高;塑料薄膜臭氧處理后提高了表面印刷著色能力;紙漿漂白在挪威已發(fā)展到生產(chǎn)驗(yàn)證階段。
  在生物、化學(xué)污染氣體凈化方面,臭氧發(fā)揮了重要作用。皮毛、腸衣與魚(yú)類加工廠的惡臭,橡膠、化工廠的污染氣體均可通過(guò)臭氧分解除味。英國(guó)把臭氧與紫外線共同作用作為處理化學(xué)污染氣體的優(yōu)選技術(shù),一些應(yīng)用取得了很好的效果。我國(guó)的科研單位也成功地應(yīng)用臭氧處理橡膠硫化生產(chǎn)的污染氣體,凈化了環(huán)境。
  臭氧可氧化分解芥子氣等化學(xué)毒劑,作為化學(xué)戰(zhàn)污染物品消毒設(shè)備的臭氧發(fā)生器獲得全軍科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
  臭氧對(duì)農(nóng)藥的合成產(chǎn)生催化作用,對(duì)某些農(nóng)藥的殘留又可以氧化分解。*醫(yī)學(xué)研究所對(duì)臭氧去除農(nóng)藥殘留污染進(jìn)行了深入研究,肯定了臭氧的良好作用。

二、臭氧發(fā)生器的氧化作用應(yīng)用舉例

1、對(duì)濕法爐黑在流化床內(nèi)的流動(dòng)性能進(jìn)行了研究, 以考察氣流速度對(duì)濕法爐黑均勻流化狀態(tài)的影響, 從而選擇適宜的濕法爐黑.臭氧氧化操作氣速范圍。在此基礎(chǔ)上, 進(jìn)行了熱態(tài)工藝條件實(shí)驗(yàn), 結(jié)果表明: 適宜臭氧氧化的氣速為0.37m/s左右,在室溫下臭氧氣就能與濕法爐黑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng), 生成表面酸性官能團(tuán),使?jié)穹t黑顯酸性, pH<=3.5.同時(shí),達(dá)到一定的pH值時(shí),反應(yīng)時(shí)間隨靜床高的增加而成比例地增加.

2、對(duì)石油類污染物嚴(yán)重污染的某市水源地地下水進(jìn)行了臭氧凈化技術(shù)的靜態(tài)試驗(yàn)研究。通過(guò)臭氧對(duì)石油類污染物的氧化作用,結(jié)合紫外分光光度測(cè)定油的吸收峰曲線和色質(zhì)聯(lián)機(jī)結(jié)果的分析,初步研究了臭氧氧化水中石油類污染物的過(guò)程和途徑。結(jié)果表明:石油類污染物中占多數(shù)組分的萘及其衍生物主要是通過(guò)直接臭氧化反應(yīng)去除;萘系物則被臭氧的直接反應(yīng)和自由基型反應(yīng)同步去除;少量的烴只能被沒(méi)有選擇性的OH氧化去除。

3、 洋茉莉醛香料的合成

洋茉莉醛是一種重要香料,是用黃樟油中含有的黃樟來(lái)制造的。

從黃樟油冷凍分離出黃樟素,加氫氧化鉀和乙醇,加壓下加熱生成異黃樟素。異黃樟素添加適當(dāng)?shù)娜軇?,冷卻下通入臭氧,生成異黃樟素臭氧化物,半島重亞硫酸鈉溶液漸漸各入同時(shí)加熱,臭氧化物經(jīng)還原分解成洋茉莉醛,把含有洋茉莉醛的溶液洗滌,除去酸性物質(zhì),蒸餾回收溶劑獲洋茉莉醛,這樣得到的粗制品加少量的乙醇重結(jié)晶,風(fēng)干,得洋茉莉醛白色結(jié)晶。

4、 香蘭素得料的合成

香蘭素是zui重要的合成香料之一,有四種原料制成:丁香油香蘭素、黃樟互香蘭素、愈創(chuàng)木酚香蘭素、木素香蘭素。下面簡(jiǎn)述從丁香油和黃樟素制香蘭素的方法。丁香油午蘭素的制造方法是將丁香酚與四倍量的氫氧化鉀在210~216℃加熱,再加氫氧化鉀和乙醇,加壓下加熱異構(gòu)化成異丁香酚,將異丁香粉加適當(dāng)?shù)娜軇ɡ缫掖计S酯),冷卻至-5℃+5℃通入臭氧,通入臭氧為計(jì)算量的115~200%是為氧化終點(diǎn)。生成的臭氧化物與溶劑一起,滴加計(jì)算量三倍以上的30%亞硫酸氫鈉水溶液,然后加熱還原分解,發(fā)離生成的香蘭重亞硫酸鈉加成物水溶液,加60%硫酸,通空氣同時(shí)加熱,香蘭素游離而出,加甲苯萃取,從甲苯溶液中析出香蘭素,用水重結(jié)晶,獲的香蘭素。

從黃樟油分離出黃樟素,加甲醇和金屬鈉,在高壓釜中6~7大氣壓下加熱,黃樟素異構(gòu)化同時(shí)樣制法經(jīng)臭氧氧化及還原分解成兒茶醛。兒茶醛加2~3克分子氫氧化鈉的濃水溶液硫酸甲基化得香蘭素。精制法與丁香酚香蘭素相同。

5、 潤(rùn)滑油的合成

油脂中含有多量的油酸,經(jīng)臭氧氧化分解生成酸和壬二酸。壬二酸是C9的二元酸,可作為合成原料和合成纖維原料。美國(guó)Emery公司制成壬二酸酯的合成潤(rùn)滑油,東洋高壓公司聚尿類纖維“油綸”以及日本臭氧K·K的尼龍9型合成纖維。Emery Industries公司制造雙(2-壬二酸)雙(2-乙基已酯),溫度系數(shù)小,沸點(diǎn)高,耐氧性能好,用作為聚氯乙烯溫增塑劑,又用作為潤(rùn)滑油,商品名“Emerox 1110壬二酸”,“noleim2957”(壬二酸二-2乙基已酯)。

副產(chǎn)物壬酸、二壬酸二乙醚乙二酯可用作為氯乙烯低溫增塑劑、選礦劑、合成樹(shù)脂原料和香料原料。

日本研究用作制造聚尿纖維“油綸”,比重小(1.07)。強(qiáng)度與尼龍相同。

臭氧發(fā)生,采作市售氧氣為原料(純度99.5%),循環(huán)使用。臭氧氧化中臭氧濃度為1.75%。臭氧氧化的溶劑是用副產(chǎn)物壬酸,其量為重量的50%,臭氧化物的分解是將廢氧與它接觸,同時(shí)加熱,氧化分解,生成壬二酸和壬酸。在氧化分解時(shí)用氣易產(chǎn)生許多副產(chǎn)物。Emery Industries公司在生產(chǎn)壬二酸中其理論得率為80%以上。氧的使用,效率很重要,從臭氧吸收器放出的廢氧中含有有機(jī)霧狀微粒,水蒸汽,有機(jī)物蒸汽用靜電沉淀器除去,冷卻脫水器除水,一分按前述送入氧化分解反應(yīng)器,一部分與新的氧氣合經(jīng)干燥器,再進(jìn)入臭氧發(fā)生器,這種方式氧的利用率達(dá)到75%~85%。

6、 激素的合成

用臭氧氧化甾體時(shí),它對(duì)側(cè)鏈不飽和雙鍵可定量?jī)?yōu)先加成,而使環(huán)內(nèi)不飽和雙鍵得到保護(hù),美國(guó)Upjohn公司在工業(yè)上用此法合成可的松。

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